№61 Прометий

История открытия:

Датой открытия прометия считается 1945 год, когда американские исследователи Дж. Маринский, Л. Гленденин и Ч. Корпелл методом ионообменной хроматографии выделили его из продуктов деления урана и идентифицировали химически. До этого были лишь подозрения, что между открытыми много ранее неодимом и самарием должен быть элемент с промежуточным значением атомной массы. Закон Мозли превратил эти подозрения в уверенность. И только в 1968 году прометий (изотоп ¹⁴⁷Pm) был обнаружен в природных урансодержащих рудах. Свое название элемент получил в честь мифического героя Прометея, похитившего у Зевса огонь и передавшего его людям.

Получение:

Поскольку в природных объектах обнаружены лишь следовые количества прометия, основным источником его служат смеси радиоактивных элементов, образующиеся при работе ядерных реакторов. После перевода в раствор, их подвергают хроматографическому разделению, получают PmF₃, из которого простое вещество может быть получено металлотермией или электролизом расплава. Из известных более 15 изотопов прометия наибольшее значение имеет изотоп ¹⁴⁷Pm.

Физические свойства:

Прометий - металл серебристо-белого цвета, с плотностью 7,22 г/см³, Tпл = 1168°С. Все изотопы прометия радиоактивны, наиболее долгоживущий ¹⁴⁵Pm имеет период полураспада 17,7 лет. Прометий-147 (период полураспада 2,64 года) испытывает мягкий бета-распад в самарий-147: ¹⁴⁷Pm = ¹⁴⁷Sm + b ^-

Химические свойства:

Подобно другим металлам этой группы прометий на воздухе легко окисляется переходя в Pm₂O₃. При нагревании активно взаимодействует с галогенами, серой, азотом и углеродом.
Энергично взаимодействет с кислотами с образованием солей прометия(III).
В соединениях проявляет в основном степень окисления +3.

Важнейшие соединения:

Оксид прометия(III), Pm₂O₃, бледно-желтый порошок, образуется при окислении металла или при разложении гидроксида. Нерастворим, реагирует с кислотами с образованием солей прометия(III).
Гидроксид прометия(III), Pm(OH)₃, светло-коричневый порошок, нерастворимый в воде. с кислотами дает соли прометия(III).
Соли прометия(III), образуются прирастворении металла, оксида, или гидроксида прометия в кислотах, а также реакциями обмена.
При растворении в соляной кислоте образуется водорастворимая желтая соль PmCl₃, аналогично, когда растворение ведут в азотной кислоте, получается нитрат, Pm (NO₃)₃. Последний также хорошо растворим; при выпаривании раствора он образует розовые кристаллы.
Сульфат прометия плохо растворим, как и другие сульфаты цериевой группы, он образует октагидрат Pm₂(SO₄)₃*8H₂O. Оксалат, Pm₂(C₂O₄)₃*10H₂O, имеет самую низкую растворимость всех оксалатов лантанидов. Плохо ратворим и фторид PmF₃ - пурпурно-розовые кристаллы, его получают осаждением HF из р-ров солей Pm(III) с последующей дегидратацией образовавшегося кристаллогидрата; применяют для получения прометия металлотермич. способом.

Применение:

Достаточно широкое применение соединений изотопа Pm-147 обусловлено отсутствием g-излучения, мягким b-излучением и относительно большим периодом полураспада.
Они используются как добавки в радиолюминофоры, заставляя их светиться от b- излучения. При этом, в отличие от возбудителей на основе a-излучения, они не приводят к быстрому старению радиолюминофора.
Применяется соединения прометия и для получения электроэнергии в радиоизотопных источниках путём превращения энергии бета-частиц сначала в световую, а затем в электрическую энергию с помощью фотоэлементов. Это позволяет создавать миниатюрные атомные батарейки, способные работать в течение нескольких лет, для стимуляторов сердечной деятельности, слуховых аппаратов, часов и других целей. При этом на одну батарейку расходуется всего около 5 мг оксида прометия-147